Studie o schopnosti následného procesu monoklonálních protilátek pohlcovat viry

Biotechnologické produkty odvozené z buněčných linií mohou být ohroženy virovou kontaminací – rozsah závisí na řadě faktorů, včetně zdroje přípravy, použitých surovin, výrobního systému, purifikačních činidel a pomocných látek. Studium odstranění nebo inaktivace virů ve výrobním procesu je klíčovým krokem ke snížení potenciálu iatrogenního přenosu patogenních virů a tím ke snížení rizika, které je zásadní pro bezpečnost produktů. Předtím, než mohou biologické přípravky vstoupit do klinických studií a být uvedeny na trh, musí být prokázáno, že jejich výrobní proces je schopen odstranit známé a předpokládané viry.

 

01 Posouzení bezpečnosti viru produktu s monoklonální protilátkou

Výzkum schopnosti odstranění viru se obvykle provádí přidáním známého titrového indikátorového viru k meziproduktu v různých produkčních fázích, pak stanovením titru zbytkového viru ve vzorku ošetřeném specifickým procesem a nakonec vyhodnocením hodnoty logaritmického snížení (LRV). titru viru. Kroky procesu pro LRV Větší nebo rovné 4log10 jsou obecně považovány za účinné kroky odstranění virů. Proces s LRV<41og10 can be considered as helpful to increase the total virus clearance in the production process. However, due to the limitations of virus verification, the process with LRV≤11og10 has little significance for virus removal, and its LRV value is not included in the total amount of the production process.

Při použití metody simulovaného výrobního procesu (redukovaného procesu) je nutné navrhnout přiměřený plán výzkumu odstraňování/inaktivace virů a testů v co největší míře související se skutečným výrobním procesem, zejména efektivními kroky výrobního procesu. Simulovaný proces by měl být přísně konzistentní se skutečným procesem, pokud jde o zkušební parametry a podmínky kontroly.

 

02 Běžně označuje viry a ověřovací schémata

Běžné indikátorové viry jsou uvedeny v tabulce 1.

Ve fázi výzkumné aplikace nového léčiva (IND) vyžaduje biotechnologický produkt studie virové clearance pro alespoň 2 modelové viry, typicky s výběrem jednoho retroviru (X-MuLV) a jednoho parvoviru (MMV). Během fáze žádosti o licenci na biologické přípravky (BLA) se obvykle provádějí studie odstraňování virů pomocí 3-5 specifických/nespecifických virů a 3-5 procesních kroků se hodnotí, aby se prokázalo, že produkt má odpovídající bezpečnostní faktor z perspektiva virové bezpečnosti. Vzhledem k rozdílným pokynům doma a v zahraničí existují určité rozdíly v krocích ověření odstranění virů používaných pro deklarace. Běžně používaná schémata ověřování vylučování virů v procesu produkce mAb jsou uvedena v tabulce 2.

 

03 Schopnost odstranění virů z navazujících procesů

3.1 Schopnost následných procesů odstraňovat různé viry

Od roku 2009 byly produkty monoklonálních protilátek předloženy FDA pro IND a BLA, afinitní chromatografii s proteinem A, nízké pH, aniontoměničovou chromatografii AEX (režim průtočné penetrace), katexovou chromatografii CEX (vazebně - eluční režim) a validaci virové clearance s výjimkou filtrace viru jsou nejběžněji používanými indikačními rodinami virů a průměr a rozsah jejich clearančních účinků jsou znázorněny na obrázku 1.

U retrovirů, s výjimkou CEX, který má LRV přibližně 3log10 (jak je znázorněno na sloupcovém grafu A na obrázku 1), byly ostatní procesy robustní (LRV větší nebo rovno 4log10). Herpesviry a retroviry mají podobné účinky na clearance a LRV > 4log10 (jak je znázorněno v B-sloupkovém grafu na obrázku 1). Malé neobalené viry, jako je parvovirus, je obtížnější účinně odstranit, jsou odolné vůči chemickému ošetření a nelze je snadno zachytit pomocí filtrů (zobrazeno v C-sloupcovém grafu na obrázku 1). Pouze AEX a malé virové filtry byly účinné při odstraňování parvoviridae (průměrná LRV > 4log10).

Procesy znázorněné na obrázku 1 jsou ProteinA, AEX (režim průtočné penetrace), CEX (režim souběžné eluce), inaktivace s nízkým pH ("neúplné "versus" úplné "odstranění) a filtrace deviru s velkou a malou aperturou.

 

3.2 Faktory ovlivňující navazující procesy na schopnost odstraňování virů

Rozdělení hodnot LRV pro každý proces je znázorněno na obrázku 2. Studie s 0 ~ 21og10 byly klasifikovány jako skupina s nízkou LRV a ty s více než 6log10 byly klasifikovány jako skupina s vysokou LRV pro srovnávací analýzu.

 

3.2.1 Afinitní chromatografie s proteinem A

Mezi hodnotou LRV procesu Protein A a vyváženým/promývacím pufrem, plnivem, složením eluentu a hodnotou pH eluce nebyla žádná významná korelace. Společným jmenovatelem skupiny s nízkým LRV je, že surovina je poměrně složitá a může se stát, že komplexní interakce suroviny a plniva negativně ovlivňuje schopnost chromatografické kolony odstraňovat viry.

 

3.2.2 AEX (průtokový režim)

Strauss a kol. ukázaly, že pH a vodivost vzorků AEX mohou ovlivnit LRV. Statistické výsledky Miesegaes et al však ukázaly, že podobně jako u ProteinuA neměl LRV AEX (průtokový penetrační režim) žádnou významnou korelaci s různými pufry, plnivy, pH a vodivostí, což může být způsobeno optimalizací pH a vodivosti v podmínkách procesu nahlášeného případu.

 

3.2.3 CEX (Vazba – režim eluce)

Odstranění virů procesem CEX není dostatečně robustní. Nebyla zjištěna žádná významná korelace mezi LRV ve skupině s vysokým LRV a pufrem, úrovní zkušeností nebo jakýmikoli vlastnostmi chromatografické kolony, jako je výška kolony a typ pryskyřice. Hodnoty rovnovážného/náplňového a elučního pH použité ve studii s vysokým LRV však byly obě nižší, 5,3±0,2; Ve skupině s nízkým LRV bylo pH 6.0±0.2. Dalším faktorem je, že koncentrace soli v pufru může také způsobit rozdíl hodnot LRV. Pufr použitý ve studii s nízkým LRV měl vyšší koncentraci soli s průměrnou koncentrací 290±120 mM v nanášecím/vyrovnávacím roztoku a 340±70 mM v eluentu, zatímco koncentrace NaCl ve studii s vysokým LRV byly 58 ± 27 mM a 183 ± 31 mM v daném pořadí.

 

3.2.4 Inaktivace nízkého pH

V procesu nízkého pH je pH klíčovým procesním parametrem a pH 3,8 je dostatečné k inaktivaci retroviru podle stupně . Skupina s nízkým LRV měla pH 3,9, zatímco studie s vysokým LRV měla pH 3,4.

 

3.2.5 Odebrání filtrování virů

U filtrů s malou i velkou aperturou nebyla hodnota LRV odstranění MuLV nižší než 2log10 a pouze 1 % studií bylo pod 3log10 (ukázáno ve sloupcích h a i na obrázku 2). Celková clearance retrovirů virovými filtry s velkou aperturou byla nižší než u virových filtrů s malou aperturou (jak je znázorněno na C-sloupkovém grafu na obrázku 1). Hlavním důvodem ovlivňujícím výsledek odstranění parvoviru jsou různé typy filtrů. Obecně lze říci, že antivirové filtrování dokáže viry spolehlivě odstranit.

Procesy jsou Protein A(a), AEX penetrační režim (b), CEX vazba - eluční režim (c), AEX vazba Ⅰ eluční režim (d), inaktivace s nízkým pH ("neúplná" a" úplná "clearance)(e ~ g) a filtrace deviru s velkou velikostí pórů (h) a malou velikostí pórů (i ~ j) (kde a ~ i: Retrovirus; j: Parvovirus).

 

04 Inovace a výzvy v hodnocení virové bezpečnosti

Neustálý vývoj a inovace v oblasti navazujících biofarmaceutických procesů nevyhnutelně přinese inovace v hodnocení virové clearance. Pokroky v upstream a downstream procesech – jako jsou kontinuální tokové bioprocesy – si vyžádaly posouzení a zavedení účinných a robustních procesů odstraňování virů. Během nepřetržitého toku se stále očekává, že kroky, jako je inaktivace virů a filtrování virů, budou prováděny v dávkovém režimu. Ačkoli by se schopnost chromatografických procesů v kontinuálním průtokovém režimu neměla podstatně lišit od schopnosti odstraňování virů od schopnosti dávkového zpracování, musí být podpořena daty.

 

05 Výhled

Z hlediska virologické bezpečnosti lze vynikající bezpečnost biofarmaceutického průmyslu z velké části přičíst přísnému dodržování tří klíčových strategií virové bezpečnosti: adekvátní získávání a testování zdrojů materiálu a buněčných bank, dokumentování hodnocení virové clearance (studie validace virů) a virové testování v průběhu procesu. Charakteristiky biologických léčiv produkovaných novými buněčnými substráty se mohou měnit s různými riziky a k zajištění bezpečnosti biologických léčiv jsou zapotřebí dobré strategie řízení rizik. Guidling Technology má zkušený profesionální technický tým, který pokrývá proces filtrace od malých zkoušek, pilotních zkoušek až po velkovýrobu, naše membránové a membránové filtry jsou široce používány při předfiltraci, mikrofiltraci, ultrafiltraci, koncentraci nanofiltrace, extrakci a separaci; Naše mnoho produktových řad, od malých laboratorních filtrací na jedno použití až po produkčně orientované filtrační systémy, testování sterility, fermentace, buněčné kultury a další, zajišťuje zvýšenou produktivitu.

Jiuling k zajištění kvality produktu jako prvního ukazatele ve snaze o „snížení nákladů, zvýšení efektivity“ na cestě k prozkoumání, těšíme se na spolupráci s vámi v budoucnu, abychom čelili výzvám tohoto odvětví a usilovali o lepší rozvoj.